于百杰
中國(guó)石化潤(rùn)滑油有限公司潤(rùn)滑脂分公司
某油田是國(guó)內(nèi)發(fā)展較快的油田企業(yè)之一,主要從事油氣勘探、開發(fā)與油氣銷售業(yè)務(wù),探明和動(dòng)用石油、天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量巨大。天然氣一般分為伴生氣和非伴生氣,伴生氣伴隨原油共生與原油同時(shí)被采出;非伴生氣包括純氣田天然氣和凝析氣田天然氣。純氣田天然氣的主要成分是甲烷,一般占90%以上,含有少量的乙烷、丙烷、丁烷和非烴氣體。凝析氣體氣和伴生氣雖然以甲烷為主,但其中乙烷、丙烷、丁烷的含量明顯增高,可達(dá)10%~20%,甚至還含有少量的戊烷和己烷。天然氣中的非烴氣體,主要是二氧化碳、氮?dú)?、硫化氫、氦氣、氬氣、氫氣等。原料氣需要進(jìn)行脫除硫化氫、二氧化碳、水分、輕烴或其他有害雜質(zhì)等凈化處理才能成為符合產(chǎn)品技術(shù)要求的商品天然氣,。
該油田在天然氣采集凈化方面涉及多處集氣處理站,為了提升處理效果,設(shè)備需要配置相應(yīng)的傳熱系統(tǒng),主要用于聯(lián)合站和集氣處理站的天然氣凈化處理和原油處理過(guò)程提供工藝用熱。據(jù)了解,該油田現(xiàn)場(chǎng)的導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)均在2013年以前投運(yùn),后期運(yùn)行中出現(xiàn)導(dǎo)熱油損耗、污染或泄漏時(shí)補(bǔ)充加注。為了優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)管理,幫助企業(yè)在降本增效方面實(shí)現(xiàn)突破,由此開展現(xiàn)場(chǎng)在用進(jìn)口品牌導(dǎo)熱油的國(guó)產(chǎn)化替代可行性研究工作。
該油田涉及4個(gè)不同的導(dǎo)熱油使用單位,其所屬的6個(gè)聯(lián)合站和集氣處理站使用導(dǎo)熱油傳熱系統(tǒng),導(dǎo)熱油鍋爐13臺(tái),在用導(dǎo)熱油為長(zhǎng)城及A、B共3種品牌的四個(gè)產(chǎn)品,具體情況見表1、表2。
表1 導(dǎo)熱油使用情況表
表2 導(dǎo)熱油使用裝置和工藝
為充分了解該油田在用進(jìn)口導(dǎo)熱油的質(zhì)量狀況,在用導(dǎo)熱油取樣應(yīng)確保滿足GB/T 4756《石油液體手工取樣法》的規(guī)范,以保證取樣具有全系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)熱油的代表性,并按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 23971—2009《有機(jī)熱載體》和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 24747—2009《有機(jī)熱載體安全技術(shù)條件》所要求的關(guān)鍵理化檢驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法進(jìn)行分析,相關(guān)結(jié)果及技術(shù)要求見表3、表4[1~3]。
表3 某油田在用導(dǎo)熱油分析數(shù)據(jù)
表4 《有機(jī)熱載體安全技術(shù)條件》GB 24747—2009在用有機(jī)熱載體質(zhì)量指標(biāo)
綜合表3和表4可以看出:
◇聯(lián)合站在用A(L-QD340)導(dǎo)熱油分析指標(biāo)在安全使用質(zhì)量指標(biāo)之內(nèi),可繼續(xù)使用。
◇聯(lián)合站在用A(L-QB300)導(dǎo)熱油的殘?zhí)窟_(dá)到停止使用質(zhì)量指標(biāo),酸值和運(yùn)動(dòng)黏度與原新油(新油一般在20 mm2·s-1左右)相比出現(xiàn)較大幅度的上升,說(shuō)明該油品氧化非常嚴(yán)重,需要更換油品或進(jìn)行相應(yīng)處置,同時(shí)建議排除導(dǎo)致油品氧化的原因,從根本上解決類似氧化問(wèn)題的持續(xù)發(fā)生,確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行[4]。
◇集氣處理站A(L-QB300)和聯(lián)合站在用B(L-QB300)在用導(dǎo)熱油的閃點(diǎn)接近安全警告質(zhì)量指標(biāo),其余指標(biāo)尚在允許使用質(zhì)量指標(biāo)之內(nèi),在用導(dǎo)熱油可以繼續(xù)使用。聯(lián)合站在用B(L-QB300)閃點(diǎn)下降的同時(shí)酸值增加不大說(shuō)明主要是發(fā)生熱裂解產(chǎn)生了小分子物質(zhì),集氣處理站在用A(L-QB300)閃點(diǎn)下降的同時(shí)酸值增加也較為明顯說(shuō)明即發(fā)生熱裂解也發(fā)生熱氧化,需要進(jìn)行必要的脫氣操作;為了確保后續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,需要適當(dāng)增加在用油檢驗(yàn)頻次[5]。
對(duì)該油田目前在用A(LQD340)、A(L-QB300) 和 B(LQB300)進(jìn)行了分析評(píng)估,從產(chǎn)品指標(biāo)及類型可分別對(duì)應(yīng)長(zhǎng)城L-QD340及L-QB300合成,相應(yīng)的對(duì)比分析數(shù)據(jù)見表5。
表5 某油田在用導(dǎo)熱油新油與長(zhǎng)城相應(yīng)導(dǎo)熱油數(shù)據(jù)對(duì)比
由表5中的數(shù)據(jù)可以看出,長(zhǎng)城L-QD340與A(L-QD340)相當(dāng),長(zhǎng)城L-QB300合成與A(LQB300)、B(L-QB300)性能相當(dāng),完全可以替代現(xiàn)用的導(dǎo)熱油的產(chǎn)品,替代完成后可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)油品品牌的簡(jiǎn)化,有利于采購(gòu)管理和倉(cāng)儲(chǔ)管理。
考慮到裝置內(nèi)的在用導(dǎo)熱油與擬替換的長(zhǎng)城導(dǎo)熱油存在的混用情況,油品經(jīng)長(zhǎng)期使用理化指標(biāo)和性能較新油相比可能存在較大差異,需要對(duì)其進(jìn)行混兌試驗(yàn),以排除可能存在混用后不相容的潛在風(fēng)險(xiǎn)?;靸对囼?yàn)方案和試驗(yàn)結(jié)果見表6、表7。
表7 某油田在用導(dǎo)熱油與長(zhǎng)城相應(yīng)導(dǎo)熱油混兌分析數(shù)據(jù)
綜合表6和表7可以看出:
◇聯(lián)合站在用的A(L-QD340)導(dǎo)熱油與長(zhǎng)城L-QD340合成導(dǎo)熱油混兌后,理化分析指標(biāo)來(lái)看長(zhǎng)城L-QD340合成導(dǎo)熱油與在用導(dǎo)熱油在基礎(chǔ)油互溶性和添加劑配伍性上無(wú)異常,且長(zhǎng)城L-QD340合成導(dǎo)熱油滿足現(xiàn)場(chǎng)工藝使用要求,在高、低溫的理化測(cè)試中指標(biāo)穩(wěn)定,可按一定比例混合使用。與長(zhǎng)城L-QD340合成導(dǎo)熱油混兌后對(duì)在用導(dǎo)熱油的性能指標(biāo)具有一定的提升作用。
◇聯(lián)合站在用的A(L-QB300)導(dǎo)熱油與長(zhǎng)城L-QB300合成導(dǎo)熱油混兌后,酸值和殘?zhí)炕謴?fù)到安全警告質(zhì)量指標(biāo)范圍內(nèi)(在用油此項(xiàng)指標(biāo)惡化嚴(yán)重,混兌后雖有較大改善,但無(wú)法恢復(fù)到允許使用質(zhì)量指標(biāo)之內(nèi),可作為短期應(yīng)急使用),建議直接更換油品。
◇集氣處理站在用的A(LQB300)導(dǎo)熱油和聯(lián)合站在用的B(L-QB300)導(dǎo)熱油與長(zhǎng)城L-QB300合成導(dǎo)熱油混兌后,基于理化分析數(shù)據(jù)來(lái)看說(shuō)明長(zhǎng)城L-QB300合成導(dǎo)熱油與在用導(dǎo)熱油在基礎(chǔ)油互溶性和添加劑配伍性上無(wú)異常,且長(zhǎng)城L-QB300合成導(dǎo)熱油滿足現(xiàn)場(chǎng)工藝使用要求,在高、低溫的理化測(cè)試中指標(biāo)穩(wěn)定,可按一定比例混兌使用。與長(zhǎng)城L-QB300合成導(dǎo)熱油混兌后對(duì)在用導(dǎo)熱油的性能指標(biāo)具有一定的提升作用。
結(jié)合該油田現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)合站和集氣處理站的工況特點(diǎn)和運(yùn)行情況,在技術(shù)上開展了可行性研究,從產(chǎn)品指標(biāo)、滿足工藝溫度要求、混兌試驗(yàn)等方面論證了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備用導(dǎo)熱油國(guó)產(chǎn)替代的可行性。國(guó)產(chǎn)化替代實(shí)施后每年可實(shí)現(xiàn)采購(gòu)及倉(cāng)儲(chǔ)等相關(guān)管理費(fèi)用下降100余萬(wàn)元,有助于企業(yè)在降本增效方面實(shí)現(xiàn)提升,同時(shí)有助于在導(dǎo)熱油采購(gòu)方面實(shí)現(xiàn)集約化管理,提升現(xiàn)場(chǎng)的管理效率。